Mukista asiaa


Kuva 1. Kartonkikone. Kuvalähde: Kotkamills Oy

Silmiini sattui YLE:n sivulta uutinen suomalaisesta ihmepahvimukista (Linkki). Sehän on aina mukava kuulla, jos Suomessa on saatu kehitettyä jotain, mikä menee kaupaksi ulkomaillekin. Globaalissa markkinatilanteessahan kaupaksi menevä uusi tuote on yleensä hintaansa nähden maailman parasta, eikä ainakaan huonointa. Eli hehkutus on aina aiheellista.

Perusidea uudessa kartonkilaadussa on se, että siitä saa tuntikausia vettä ja rasvaa pitäviä pakkauksia ilman muovin käyttöä. Tämä taas tekee esimerkiksi pahvisesta kahvimukista täysin kierrätettävän tai vaihtoehtoisesti luontoon heitettynä muovipinnoitteista mukia nopeammin hajoavan.

Tarkemmin uutisointeja lukiessani varsinaiseksi keksinnöksi mainittiin se, että vedenpitävä pinnoite voidaan lisätä kartonkiin sen valmistusvaiheessa, eikä tarvita erillistä pinnoituskäsittelyä. Pinnoite on ”kemikaali”, josta ei ole juuri muuta tietoa, kuin että sitä on aiemminkin käytetty.

Vähän kemiaa

Kuva 2. Selluloosamolekyylit ja niiden väliset vetysidokset. Lähde: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Cellulose_strand.svg

Kuvassa 2 näkyy tikkumalleina esitettyjä vaakasuuntaisia selluloosapolymeerien osia ja niiden välissä katkoviivoilla merkittyjä vetysidoksia. Sama tilanne on sokerimolekyyleissäkin, mutta koska ne ovat pieniä, vesi pääsee niiden väliin muodostaen omat vetysidoksensa ja näin liuottaen sokerin. Tärkkelysmolekyyleissä kuuma vesi riittää liuttomiseen, mutta selluloosamolekyylit ovat niin pitkiä, etteivät ne liukene veteen. Sen sijaan vesi tunkeutuu paperissa kuitujen (polymeerikimppujen) väliin ja näin märkälujuus on puhtaalla selluloosapaperilla heikko.

Paperin märkälujuusongelmaa on aikojen saatossa ratkaistu erilaisilla menetelmillä. Aikoinaan Jyväskylässä Kankaan paperitehtaalla valmistettiin märkälujaa, aitoa voipaperia rikkihappokylvyn avulla. Tämä käsittely muodosti pysyviä kovalenttisia sidoksia jopa eri kuiduissa olevien selluloosamolekyylien välille, jolloin vedellä ei ollut enää mahdollisuutta heikentää paperia. Toinen vanha märkälujuuden ratkaisumenetelmä on ollut tervapaperi, jossa veteenliukenematon aine imeytettiin paperiin, joka ei käsittelyn jälkeen enää imenyt vettä.

Itse puussa märkälujuus on ratkaistu käyttämällä ligniiniä selluloosakuitujen liima-aineena. Samantapainen liimaratkaisu voidaan toteuttaa myös märkälujan paperin valmistuksessa.

Kierrätettävä muki

Luullakseni jokainen on juonut jotain pahvimukista. Ainakaan minä en ole ajatellut, miksei muki kastu läpi. Jos kuvittelisimme hyvin ohuesta puulastusta tehdyn mukin, niin siinähän vesi imeytyisi läpi, vaikkei rakenne hajoaisikaan. Pelkkä märkälujuus ei siis oikein riitä, vaan pahvimukin pitää olla tiiviisti vettähylkivä sisäpinnaltaan. Helppo ratkaisu on (PE-)muovitettu sisäpinta, mutta tämä huonontaa kierrätettävyyttä. Jopa talkki-tärkkelys-pinnoite toimii, mutta tuskin kovin pitkäaikaisesti kuumien juomien kanssa. Kotkamillsin toimitusjohtaja Hämäläinen mainitsee kauniisti syöpää aiheuttavat fluorokemikaalit, joita elintarvikepakkauksissa edelleen käytetään.

Kotkamillsin kehittämä vettä ja rasvaa sietävä kierrätettävä kartonki on laatuaan ensimmäinen, joten siinä on tietty etulyöntiasema. Ei silti mahda mitään sille ajatukselle, että sekajätteisiinhän ne pakkaukset pääosin menevät, mitkä eivät jää luontoon. Vaan jälkimmäisessä tapauksessa biohajoavuus on sentään etu. Kierrätettävien pakkausten käyttö kuitenkin antaa myönteistä mielikuvaa yrityksille.

Pienenä yksityiskohtana mainittakoon, että kun ISLA-kartonkinen muki sietää viinaakin kaksi tuntia, niin sehän on raittiusliiton mies, jolle mukivahinko tapahtuu.

Veikkaus

Jos itse joutuisin tuollaista vettä hylkivää ja kierrätettävää kartonkia kehittämään, niin tietenkin aloittaisin tuosta jo ainakin kohtalaisesti toimivasta talkki-tärkkelys-pinnoitteesta ja kokeilisin siihen lisänä abietiinihappoa ja elintarvikelisäainetta E473 vedentorjuntaa parantamaan. Näillä aineilla tuskin tarvitsisi hirveän laajaa uutta hyväksyttämisrumpaa, koska ne ovat jo käytössä paperi- tai elintarviketeollisuudessa. Tämä tässä nyt vähän kuin veikkauksena, kun täsmätietoa käytetystä kemikaalista ei ole.

 

Linkkejä aiheeseen

http://ins-news.com/en/100/919/2404/Kotkamills-launches-fully-recyclable-and-repulpable-consumer-board-products-AEGLE-and-ISLA.htm (Linkki) Lehdistötiedote uusista kartonkilaaduista, julkaistu 2.6.-16

https://yle.fi/uutiset/3-9237332 (Linkki) Vuoden vanha uutinen aiheesta. Sisältää mukien pinnoitetietoja.

http://www.kotkamills.com/ (Linkki) Valmistajan sivusto (vain englanniksi)

https://en.wikipedia.org/wiki/Paper_chemicals (Linkki) Tietoja paperikemikaaleista.

http://www.pcuf.fi/~jarmala/e-koodit.html (Linkki) Elintarvikelisäaineet

Mainokset

2 responses to “Mukista asiaa

  1. Pienenä lisätarkennuksena totean että puukuitujen veteenliukenemattomuus johtuu siitä että selluloosa on niissä huomattavilta osin kiteistä. Jopa 70% kuitujen selluloosasta on kiteissä
    eli ns kristalliiteissa. Vesi ei kykene tunkeutumaan kristalliitteihin. Niissä selluloosamolekyylit ovat kauniisti järjestyneet rinnakkain kuten kuvassa 2 esität, ja siten vierekkäiset molekyylien vetysidokset voivat muodostua. Yksi selullosamolekyyli voi kulkea usean kristalliitin läpi jolloin rakenne lujittuu vedenkestäväksi. Kristalliittien välissä selluloosa on heikommin järjestyneessä amorfisessa tilassa mahdollistaen veden tunkeutumisen kristalliittien välisiin tiloihin.

    Ensimmäisessä linkissäsi mainitaan, että kyse on dispersiolla päällystämisestä. Vanhastaan menetelmää on käytetty ns barrier-ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Tämä on tehty kapeilla ja myös hitailla paperinjalostuskoneilla toisaalla valmistetulle paperille tai kartongille. Nyt ilmeisimmin tämä dispersiopäällystys on kyetty yhdistämään on-machine -periaatteella isolle kartonkikoneelle. Dispersiot ovat latekseja, joiden sisältämät polymeeripalloset muodostavat dispersion kuivuessa yhtenäisen vedenkestävän polymeerikalvon kartongin pinnalle. Muodostunut polymeerikalvo on ilmeisimmin kuitenkin niin ohut että se rikkoutuu kierrätyksessä varsin helposti.

    Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s